Как быть, если ты не можешь убежать от опасности? Как быть, если ты пшеница, и кузнечик положил на тебя глаз? Растения в основном неподвижны и кажутся беззащитными на первый взгляд. Но они обладают широким спектром химических и физических средств защиты, которые используют для защиты от насекомых, готовых полакомиться ими. Самый интересный способ защиты растений — это выделение летучих соединений. Они, в свою очередь, привлекают других существ, которые съедят кузнечика, начавшего бездумную трапезу, косвенно защищая растение. Некоторые растения ядовиты или имеют ужасный вкус, тем самым напрямую защищаясь от насекомых.
Но есть и такие растения, у которых имеется "мех" — шипы и ворсинки, которые мы можем увидеть и, что ещё хуже, почувствовать. По оценкам, 80% растений также имеют волоски, ещё именуемые трихомами, на многих своих строениях: листьях, стеблях и плодах. У трихом есть и другие предназначения. При сильной жаре они служат навесом, создавая тень, и уменьшают потерю воды, а также защищают растение от ультрафиолетового излучения. Ворсинки, ещё называемые трихомами, — первая линия обороны растений. Чем больше трихом, тем больше гусеницам требуется времени, чтобы найти место или прогрызть трихомы, чтобы добраться до эпидермиса — первого питательного слоя листа. Если трихомы ещё и острые, то они могут проделывать отверстия в мягких телах гусениц. Если старые листья поедаются гусеницами, то растение может увеличивать количество трихом на молодых растущих листьях.
Трихомы можно, грубо говоря, разделить на два типа: кроющие и железистые. Нежелезистые, кроющие трихомы в первую очередь отпугивают насекомых, механически препятствуя их нападению на растение. Эти острые иглы снабжены твёрдыми веществами (например, кремнеземом или карбонатом кальция), которые могут притуплять зубы гусениц, затрудняя их пережёвывание. Попадая в желудок гусениц, они проделывают отверстия в стенках кишечника, в результате чего пища смешивается с гемолимфой (эквивалент крови у насекомых). Это может привести к опасным инфекциям и активизировать иммунную систему гусеницы.
Железистые трихомы содержат токсины, липкие вещества и вредные соединения для растительноядных. Эти вещества могут либо заманить травоядных в ловушку, либо убить их при проглатывании. В некоторых случаях эти шаровидные головки могут также вырабатывать дурно пахнущие соединения, которые отпугивают травоядных.
Насекомым же кушать хочется, и им пришлось придумывать способы борьбы с защитой растений. Некоторые насекомые могут сбривать трихомы с частей растений, как при стрижке газона. У насекомых также есть разные стратегии того, как обойти трихомы. Например, гусеница бражника табачного перемещается по поверхности томатного листа, пока не найдёт хорошее место с меньшим количеством трихом. Пищеварительная система некоторых гусениц позволяет им поедать трихомы без каких-либо токсических эффектов. Другие насекомые образуют толстый слой выделений над трихомами, предотвращая прямой контакт с ними.
Источники:
Vasquez AR, Kaur I, and Kariyat R (2022). Why Are Some Plants Hairy?. Front. Young Minds. 10:739393. doi: 10.3389/frym.2022.739393.
Glas, Joris J., et al. "Plant glandular trichomes as targets for breeding or engineering of resistance to herbivores." International journal of molecular sciences 13.12 (2012): 17077-17103.
Ставя палец вверх и подписываясь, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Охладители леса - или зеленый кондиционер